{"id":52298,"date":"2018-04-30T07:26:11","date_gmt":"2018-04-30T05:26:11","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=52298"},"modified":"2018-04-26T13:47:31","modified_gmt":"2018-04-26T11:47:31","slug":"fraunhofer-imws-entwickelt-biobasierte-faser-kunststoff-verbunde-fuer-leichtbau-anwendungen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/fraunhofer-imws-entwickelt-biobasierte-faser-kunststoff-verbunde-fuer-leichtbau-anwendungen\/","title":{"rendered":"Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde f\u00fcr Leichtbau-Anwendungen"},"content":{"rendered":"
\"1524472634060_CRF-Laminate-mitverschiedenenAufbautenklein\"<\/a>
Biobasierte Laminate auf der Basis einer Polymilchs\u00e4ure-Polypropylen-Matrix im Verbund mit unidirektional ausgerichteten Celluloseregeneratfasern in verschiedenen Aufbauten. (\u00a9 Fraunhofer IMWS)<\/figcaption><\/figure>\n

Autos sollen leichter und damit umweltschonender werden. Ein wichtiger Ansatz dabei ist es, metallische Bauteile durch Faser-Kunststoff-Verbunde mit gleicher Stabilit\u00e4t zu ersetzen. Ein Team des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) hat gemeinsam mit Partnern endlosfaserverst\u00e4rkte Kunststoff-Verbunde entwickelt, die nicht nur sehr gute Leichtbau-Eigenschaften besitzen, sondern sogar auf Basis nachwachsender Rohstoffe hergestellt worden sind.<\/strong><\/p>\n

Faser-Kunststoff-Verbunde sind ideale Werkstoffe f\u00fcr den Leichtbau, denn sie weisen eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitig geringer Dichte auf, au\u00dferdem besitzen sie gute D\u00e4mpfungseigenschaften und sind sehr korrosions- und witterungsbest\u00e4ndig.<\/p>\n

\"1524472634060_Demonstrator-ArmlehneRueckansichtb\"<\/a>
Ergebnis des Forschungsprojekts ist unter anderem ein biobasierter Armlehnen-Demonstrator f\u00fcr das Automobilinterieur bestehend aus biogenem UD-Tape zur gezielten Verst\u00e4rkung an Lastspitzen, einem Holzfaservlies und einem Dekorstoff. Das Gewichtseinsparpotential betr\u00e4gt hier fast 20 Prozent. (\u00a9 GK Concept GmbH)<\/figcaption><\/figure>\n

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit der BYK Chemie GmbH aus Wesel in Nordrhein-Westfalen sowie der GK Concept GmbH aus Dresden wurden am Fraunhofer IMWS biobasierte, endlosfaserverst\u00e4rkte Halbzeuge entwickelt. Diese Halbzeuge, sogenannte UD-Tapes, bestehen aus parallel nebeneinander abgelegten Endlosfasern und einer Polymilchs\u00e4ure-basierten thermoplastischen Matrix, welche die Fasern so einbettet, dass eine endlosfaserverst\u00e4rkte Folie entsteht. Durch das \u00dcbereinanderlegen und das thermische Verpressen mehrerer Folienlagen generiert man hochleistungsf\u00e4hige Platten, durch deren Weiterverarbeitung die Faserorientierung im Bauteil direkt an den Lastverlauf im sp\u00e4teren Einsatzfall angepasst werden kann.<\/p>\n

Das Projekt am Fraunhofer IMWS setzte gezielt auf eine Verminderung roh\u00f6lbasierter Materialien, indem biobasierte Alternativen auf Basis nachwachsender Rohstoffe sowohl kunststoff- als auch faserseitig f\u00fcr die Entwicklungsarbeiten verwendet wurden.<\/p>\n

Die Forscherinnen und Forscher entwickelten ein Polymerblend, das zu 70 Prozent biobasiert ist. Es besteht aus Polypropylen und Polymilchs\u00e4ure, die aus Zuckerrohr und Mais synthetisiert werden kann.<\/p>\n

In einer zweiten Entwicklungsstufe hat das Projektteam aus diesen Blends biobasierte UD-Tapes erzeugt: In einem Folien-Impr\u00e4gnierverfahren wurden unidirektional ausgerichtete Celluloseregeneratfasern mit der entwickelten Kunststoff-Folie zu UD-Tapes zusammengef\u00fchrt, um schlie\u00dflich sehr stabile Laminate pressen zu k\u00f6nnen. Ergebnis: Mit Gewichtsersparnissen im Automobil-Interieurbereich von bis zu 20 Prozent und einer gleichzeitigen Performance-Steigerung, beispielsweise der Biegefestigkeit um mehr als 90 Prozent im Vergleich zu herk\u00f6mmlich verwendeten biobasierten Materialsystemen, k\u00f6nnen diese sehr gut als Basis f\u00fcr den gezielten Strukturleichtbau genutzt werden.<\/p>\n

\u00bbWir haben die hochwertige, biobasierte Faser an eine gr\u00f6\u00dftenteils biogene Thermoplastmatrix angebunden und so einen Werkstoff mit sehr guter mechanischer Performance, etwa bei den Biege- und Zugeigenschaften, erhalten. Diese Tendenzen in unseren Entwicklungsarbeiten sind sehr vielversprechend f\u00fcr den nachhaltigen Leichtbau\u00ab, sagt Ivonne Jahn, Leiterin der Gruppe \u00bbThermoplastbasierte Faserverbund-Halbzeuge\u00ab am Fraunhofer IMWS. In Zusammenarbeit mit der GKC GmbH stellten sie und ihre Kollegen am Fraunhofer-Pilotanlagenzentrum f\u00fcr Polymersynthese und -verarbeitung PAZ in Schkopau mittels Hybridspritzguss und Pressverfahren verschiedene Musterbauteile im Pilotma\u00dfstab her, etwa einen Armlehnendemonstrator.<\/p>\n

Durch die Arbeiten zur Technologie- und Materialentwicklung ist die Basis f\u00fcr den sp\u00e4teren Einsatz dieser biopolymerbasierten Verbundwerkstoffe im Automobilbau geschaffen. Ivonne Jahn sieht vielf\u00e4ltige Einsatzm\u00f6glichkeiten f\u00fcr die Bio-UD-Tapes: \u00bbJe besser unsere Laminate werden, desto wirtschaftlicher k\u00f6nnen sp\u00e4ter spezielle Baugruppen wie beispielsweise f\u00fcr das Interieur von Autos f\u00fcr den Industriema\u00dfstab hergestellt werden. Die am Pilotanlagenzentrum verf\u00fcgbaren innovativen und weiterentwickelten Verfahren im Zusammenspiel mit den neuen Werkstoffkombinationen erh\u00f6hen das Potenzial f\u00fcr zuk\u00fcnftige Leichtbauanwendungen, da biobasierte Verbundwerkstoffe f\u00fcr neue Anwendungsgenerationen nicht mehr wegzudenken sind.\u00ab<\/p>\n

Die Ergebnisse dieses Forschungsprojekts werden vom 23. bis 27. April im \u00bbSchaufenster Bio\u00f6konomie\u00ab auf der Hannover Messe (Halle 2, Stand B30) pr\u00e4sentiert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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